摘要：明代王世性所著《黔记》中说贵州“天无三日晴，地无三里平”，这成了外界对贵州地形的代名词。山歌更是把贵州的地形地貌唱得活灵活现：“开荒开到山尖尖，种地种到天边边。石旮旯里刨苞谷，地缝缝头抠红薯。”贵州，中国唯一没有平原的省份，却拥有全球最密集的峡谷群。如北盘江大
明代王世性所著《黔记》中说贵州“天无三日晴，地无三里平”，这成了外界对贵州地形的代名词。山歌更是把贵州的地形地貌唱得活灵活现：“开荒开到山尖尖，种地种到天边边。石旮旯里刨苞谷，地缝缝头抠红薯。”贵州，中国唯一没有平原的省份，却拥有全球最密集的峡谷群。如北盘江大峡谷、南盘江大峡谷、猫跳河大峡谷、乌江峡谷，牛栏江大峡谷、荔波七彩桫椤谷、马岭河大峡谷、花江大峡谷、赤水丹霞谷……这些峡谷不仅是壮丽的自然景观，更是地球亿万年的“地质日记”。在2016年贵州省旅游资源大普查中，共普查了1178处峡谷风光，由此可见，贵州的峡谷景观是何等的丰富。
贵州地质背景
首先我们要了解一下组成地球的基本岩石。组成地球的岩石可分为三大岩类：一是岩浆岩，地质人称之为火成岩，是由地球深部炽热的岩浆冲破地壳或侵入岩层中冷却形成的岩石；二是沉积岩，地质人称之为水成岩，是将地球表面其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运到河湖、大海中，经各种沉积、成岩作用形成的岩石；三是变质岩，其是由岩浆岩或沉积岩在地球内部力量（温度、压力、应力的变化、化学成分等）改造而成的新型岩石。如果把岩浆岩、沉积岩比喻成豆腐，那么变质岩就相当于臭豆腐，外观虽然没有变多少，但岩石中的矿物发生了变化。
组成贵州大地的三大岩类石均有，但总体上来说主要以沉积岩为主，其分布面积约占全省总面积的85%，其中69%又是以可溶性岩石为主，即以白云岩及灰岩为主，这为贵州多山、多峡谷、多溶洞打下了物质基础。
其次，我们得了解一下地球生长过程中的构造运动。对于岩石而言，特别是沉积岩，无论是海里或河湖中形成的，成岩初期其原始状态多是水平的。但是，人们在野外所见到的石头常有一定倾斜角度，甚至直立，倒转（老的岩石覆于新形成的岩石之上），或者呈现出弯曲、变形、断裂等状态。
为什么坚硬的岩石会像豆腐或小孩子玩的塑泥一样被揉捏变形或断裂呢？形成这些印记的过程，正是地质构造运动的结果。地球的力量，远比我们想象的大，也比我们想象的激烈，但这是一个缓慢递进的过程。这种移动或变形，也许一年变化不到一厘米，而岩石中这些印记，经历的时间一般数万年至数亿年，这种缓慢运动，人类一般无法观察与感知。
图1 岩石形成的褶皱“背斜”特征（陈明华·摄）
图2 断层示意图（陈明华·摄）
有了构造运动，岩石必然会挤压，在挤压到一定程度后，应力消减，就会产生拉张。这些过程，就使岩石发生了褶皱（图1）、断裂（图2：红色线为断层面，1层为红色粘土岩、2层为灰岩，明显断层线左侧的红色岩石向下滑动，产生了位移）等各种地质构造现象，同时会引起海、陆轮廓的变化，地壳的隆起和凹陷及山脉、海沟的形成等。
图3 板块运动示意图
古语说“苍蝇不叮无缝的蛋”，在印度板块、太平洋板块与亚欧构造碰撞构造运动作用下（图3），贵州地形不断抬升。而贵州以沉积岩为主要的岩石总体较为脆弱，在地质构造影响下，岩石产生了各种裂隙，这是最为软弱的地段，也是最容易风化及被水溶蚀的地段。这些构造薄弱地带就从最初的小裂隙经几十万年甚至数百万年，在地形不断抬升及水流的冲刷、溶蚀下形成了各种壮观的大峡谷。
当然，峡谷的形成并非一蹴而就。两亿年前，贵州还是一片浅海，约两亿年时，贵州才整体抬升成为陆地。在这两亿年的漫长地质时代，贵州地貌并不是一直抬升，其中有抬升，有间歇（即下降或停止抬升），之间还多次把抬升的高山风化夷平为平原，之后又再抬升，这种过程在两亿年的时间里持续了数次。
在距今约6500万年的喜马拉雅运动时期，贵州受太平洋板块和印度板块俯冲的影响，主要表现为区域性抬升和断块活动。本次构造运动，形成了贵州现在的地貌样式。之后，又出现了新构造运动，其形成了贵州现今的地貌和水系格局。
而这些抬升与切割，使得贵州峡谷形态各异，纵横交错，有的宽缓，有的则狭如一线，让人感叹。
总之，贵州的峡谷，一方面是发育在岩性脆弱的构造应力集中地带，如背斜、向斜中心应力集中释放带，断裂构造带，且在构造运动下地形不断抬升，河水不断切割等共同作用下，才形成了现在的峡谷地貌景观，这是各种不同地质应力共同作用的结果。
北盘江大峡谷是不同地质应力共同作用的结果
北盘江大峡谷是乌蒙山国家地质公园的核心区。位于中国凉都——六盘水水城区南部，属珠江水系上游。北盘江水城区流域长约95公里。河道蜿蜒穿行于群山之中河谷大多为V形狭谷，河面狭小，两岸坡陡，多悬崖绝壁，人烟稀少，仅在一些河段河面较宽。
北盘江在水城区内集峡谷风光之大成，以系列喀斯特大峡谷景观著称。峡谷内峰林怒拔，崇山峻岭依岸对列，河谷深切，相对高差在300—800米。有大小支流11条，水势变化无常，时急时缓，江水或静静流淌，或跌落咆哮。两岸峡谷形态多样，喀斯特景观均很丰富，多奇峰异石，生态自然纯朴完整，山上云腾雾绕。各种类型的瀑布群颇为壮观。
图4 北盘江大峡谷
走进北盘江大峡谷，溶洞星罗棋布，奇形怪状，神奇无比，著名的妥倮大洞、燕子洞、大猴洞、大硝洞等分布沿江两岸。
跃过山石相连的天生桥群，穿过“山重水复疑无路，时而却见一线天”的大地缝，更让人真切领略到巧夺天工的造型和大自然鬼斧神工的雄奇——这就是“喀斯特王国”的神奇之处，是游览过北盘江大峡谷后人们的感慨。
而峡谷两岸，溶洞极多，或大或小，或深或浅，但均一个特点，很多洞所在的海拔基本一致，大致可见3-4层洞。这些溶洞，以往地下河的出口，也是地形不断抬升的直接证据（图4）。
马岭河“地缝”与赤水河“丹霞谷”的形成机制不同
就岩石而言，马岭河“地缝”与赤水河“丹霞谷”形成的岩石同为沉积岩，但是两者的岩石又有所不同。
沉积岩根据其主要的物质成分分为碎屑沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩两大类。
沉积碎屑岩主要是由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质形成的岩石，又称陆源碎屑岩。常见的有砾岩、砂岩、粉砂岩等。现代我们常见的碎屑岩沉积主要有河里的砂、卵石，大海的沙滩等。当若干万年后，这些沙滩、卵石等固结保存下来，就成为碎屑岩。
化学岩和生物化学岩大部分是从胶体溶液或真溶液中以化学方式和生物方式直接或间接作用下沉淀下来固结形成的岩石。一般说来本类岩石的成分是比较单纯的，因为在一定的物理化学条件下只有一种物质沉淀，但也不尽如此，时常含有各种各样机械的和化学的混入物。常见的化学岩和生物化学岩主要有灰岩、白云岩。生活中我们吃的盐、点豆腐的石膏，也是化学沉积岩的一种特殊类型。
形成马岭河“地缝”的原始岩石正是化学岩和生物化学岩——白云岩、灰岩，这类岩石形成的地貌，又称为喀斯特地貌，此类峡谷称为喀斯特峡谷。形成喀斯特峡谷主要以化学风化为主，如水可溶解碳酸钙，把碳酸钙以溶液方式带走，次为物理风化（如热胀冷缩、水的冲蚀）。
而形成赤水河“丹霞谷”的岩石主要为碎屑岩中的砾岩、砂岩，他们的成分以二氧化硅为主，化学成分稳定，不溶于水，所以峡谷的形成主要以物理风化为主，基本没有化学风化。
正因为岩石基础不同，所以形成峡谷的作用方式也不同，形成马岭河“地缝”喀斯特地貌的成因，是以化学作用溶蚀方式为主，而赤水河“丹霞谷”则相反，因岩石化学成分稳定，只能以水的侵蚀，冲蚀等物理方式为主。
水电站对峡谷生态的影响
水电站，是人工在河流中筑坝，利用高差把水的动能转换为电能，水电站就是相当于人为的盲谷，也可称之为人为断头河。这是典型的人类活动改造自然环境。
水电站修建后，在蓄水区会淹没很宽阔的区域。在乌江，共修筑了十余处水电站，其中有洪家渡水电站、东风水电站、索风营水电站、乌江渡水电站、构皮滩水电站（乌江流域最大的水电站）、思林水电站、沙沱水电站、普定水电站（小水电）、引子渡水电站（小水电）、彭水水电站。
图5 灰岩被水溶蚀形成的溶蚀孔
这些水电站工程建成运行，导致了库区水体富营养化进程加快和支流、库湾藻类水华频发。大坝流水下泄引起河道剧烈冲刷，使得坝下河道水文情势变化。特别是鱼类的洄游受阻，产卵场以及珍稀水生动物生存等受到严重影响。筑坝后，水体淹没大部分地区，形成了一些半岛、岛、江心洲等。同时，由于水的溶蚀（图5）、侵蚀作用，产生侧蚀作用，会改变库区两侧地貌的形态。
另外，由于水体变化，使得区域应力场发生改变，导致了滑坡，崩塌等的形成，部分区域地貌发生改变。严重时，会改变地壳的平衡，形成地震等地质灾害。这些现象的发生，必然出现地貌重塑。
水电站建成后，成本低廉，水资源取之不尽，用之不竭，使环境变得优美不污染空气。但是，其对环境、生态有一定的破坏性，会形成小气候环境，对生物特别是水生生物的繁衍迁徙影响较大，也许会导致某些物种的灭绝。所以，发展水电站，一方面是有清洁能源利用，对人类发展有极大的好处，但另一方面，对生态环境具有较大的破坏性。所以，在新建的水电站，建立鱼洄游等专用通道，对生态环境的破坏程度力争减小到最小。
图6 马岭河峡谷风光
峡谷中的钙华景观主要成分为碳酸钙
钙华是指富含碳酸氢钙的水溶液，在一定条件下形成碳酸钙及二氧化碳，碳酸钙沉淀后凝固形成了钙华或钟乳石。
马岭河峡谷，由于谷狭，加上地势低，四周有较多的水流流向马岭河，形成较多瀑布（图6）。马岭河一带的岩石又以灰岩、白云岩为主，形成源瀑布的水富含大量的碳酸氢钙，当枯水季节时，水流变小，碳酸氢钙析出碳酸钙，其沿瀑布岩壁沉淀下来，就形成了多姿多彩的钙华瀑布。
钙华的化学成分主要为碳酸钙，沉淀时也会有泥沙、草屑树枝等裹于其中。钙华体形态多变，常见有钙华锥、丘、扇等，如贵州毛云大峡谷的钙华瀑布，钙华之上长了很多青苔，当地人称为“绿瀑布”，美不胜收。
由于钙华的形成是长期有水流流过才能形成，所以分布范围一般较为有限，主要分布于瀑布或有水流经过的裂隙边上。对于峡谷的岩壁来说，像穿了一层外套，这样可以增加抗风化的能力，减少风化的速率，某种程度来说具有一定保护作用，如开阳南江大峡谷的钙华瀑布，钙华越来越厚，像一件外衣保护岩壁不被氧化及冲蚀。
但是，由于钙华受水流限制较大，如果水太大，形成的钙华容易被水冲走，当水的酸性过高时，也容易被溶蚀掉。
很多瀑布是地下河的出口，若对钙华进行一定的数据监测，二氧化碳含量必然会增高，二氧化碳溶于水后，形成碳酸水，其对碳酸钙有溶解作用，也即说会溶解掉钙华。此外，气候变化或水质变化等，均会引起钙华的溶解脱落。所以，通过科学的数据监测，可以感知环境中二氧化碳的浓度，也可以通过钙华中的二氧化碳含量，科学分析古时气候及环境变化情况。
南江峡谷的钙华瀑布
地质构造在峡谷中留下印记
对于人们来说，游览峡谷，除了了解其险峻幽以外，有必要了解一下其形成的成因。此外，通过峡谷，不仅可以了解岩石，还能多了解地球生长过程中的印痕，即地质构造留下痕迹。
首先，很多峡谷是天然切割形成，是天然的岩层剖面，这相当于是给地球开了一条缝，我们可以通过岩层剖面了解地球亿万年前是海还是陆，通过岩石的密码，可以了解地球的古环境，古生命。
在贵阳附近，就有一条很不错的峡谷——南江大峡谷。南江峡谷从上游往下游，刚好是寒武纪时期海洋形成的岩石由老到新的地层叠置关系，其是5亿多年前形成的岩石，细心的朋友可以在岩石中找到虫管化石（虫迹化石），运气好时会找到三叶虫化石，而岩石中很多1毫米左右的纹层，那是藻类堆积形成的纹层。
峡谷两侧，地质构造留下的节理、断层、褶皱数不胜数。近下游，还有一处古河床留下的河流阶地卵石等沉积产物，这些沉积物所在位置比现在河流高出数十米，由此可见，地形抬升或河流切割是真实存在的，只是以往旅游时大家没注意罢了。
河谷中，有一个一个圆形或椭圆形的坑，直径数十厘米，这是水流冲溶蚀形成的，在很多地方称为“冰臼”，但“冰臼”是冰川搬动岩石旋转研磨形成，但这是在河谷中，应是水流冲溶蚀及研磨形成，这种现象称为“壶穴”。
至于植物的分带性，在南江峡谷还不太明显，在威宁或梵净山，由于海拔不同，植物就会不同。如梵净山珙桐分布于山脚，冷杉分布于山顶，两者一定不会混在一起生长。再如韭菜坪，山顶看不到高大的乔木，只有草及小型灌木，而山脚则是树木葱茏。这就是植物在不同海拔出现的分带性。
峡谷的未来，有很多的不确定性。可以预测，现在全球变暖，这样会加速峡谷的风化速率，如果长此以往数十万年，峡谷可能会被风化夷平，那么高山就变为了平原，峡谷也就不复存在。
所以，爱护环境，低碳出行，减少碳排放，保护水土流失，全球放缓变暖脚步。否则，气候的变暖，是导致环境恶化，会加速冰川消亡，海平面上升，增加地质灾害及气候灾害发生的频率，也许桑田就会变成沧海。
来源《贵州文旅》
文/图 陈明华
编辑 徐婕妤
来源：天眼新闻